KR20050101350A - Electrochemical energy source and electronic device incorporating such an energy source - Google Patents

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KR20050101350A
KR20050101350A KR1020057015487A KR20057015487A KR20050101350A KR 20050101350 A KR20050101350 A KR 20050101350A KR 1020057015487 A KR1020057015487 A KR 1020057015487A KR 20057015487 A KR20057015487 A KR 20057015487A KR 20050101350 A KR20050101350 A KR 20050101350A
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electrochemical energy
fuel cell
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negative electrode
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KR1020057015487A
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페트루스 하. 엘. 노텐
한스 페일
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

The invention relates to an electrochemical energy source comprising at least one fuel cell, which fuel cell comprises: a first current collector coupled to a negative electrode, a fuel source connected to said negative electrode, a second current collector coupled to a positive electrode, an oxidant source connected to said positive electrode, and an ion-conducting electrolyte located between said negative electrode and said positive electrode. The invention also relates to an electronic device incorporating such an electrochemical energy source.

Description

전기화학 에너지 소스 및 상기 에너지 소스를 포함하는 전자 디바이스{ELECTROCHEMICAL ENERGY SOURCE AND ELECTRONIC DEVICE INCORPORATING SUCH AN ENERGY SOURCE}ELECTROCHEMICAL ENERGY SOURCE AND ELECTRONIC DEVICE INCORPORATING SUCH AN ENERGY SOURCE}

본 발명은 적어도 하나의 연료 전지(fuel cell)를 포함하는 전기화학 에너지 소스에 관한 것으로서, 상기 연료 전지는, 음전극에 결합되어 있는 제 1 전류 콜렉터, 상기 음전극에 연결되어 있는 연료 소스, 양전극에 결합되어 있는 제 2 전류 콜렉터, 상기 양전극에 연결되어 있는 산화체 소스(oxidant source), 및 상기 음전극과 양전극 사이에 위치한 이온-전도성 전해질(ion-conducting electrolyte)을 포함한다. 본 발명은 또한 상기와 같은 전기화학 에너지 소스를 포함하는 전자 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to an electrochemical energy source comprising at least one fuel cell, the fuel cell comprising: a first current collector coupled to a negative electrode, a fuel source coupled to the negative electrode, coupled to a positive electrode A second current collector, an oxidant source connected to the positive electrode, and an ion-conducting electrolyte located between the negative electrode and the positive electrode. The invention also relates to an electronic device comprising such an electrochemical energy source.

연료 전지를 포함하는 전기화학 에너지 소스는 이 분야의 기술에서 알려져 있다. 원칙적으로, 연료 전지는 배터리처럼 작동한다. 그러나, 배터리와는 다르게, 연료 전지는 (연료와 산화체가 상기 연료 전지에 끊임없이 추가되는 경우) 변질되거나 전기적 재충전을 필요로 하지 않는다. 연료와 산화체가 상기 연료 전지에 공급되는 한, 연료 전지는 (실질적으로) 전기와 열의 형태로 에너지를 생산할 것이다. 배터리와 비교하여, 연료 전지를 사용함에 있어서 몇 가지 이점이 있다. 상기 연료 전지의 중요한 이점은, 용량이 종래의 배터리의 용량에 비해 훨씬 더 높다는 점이다. 더구나, 연료 전지는 비교적 깨끗한 에너지 소스이다. 주로, 사용되는 연료의 특성에 따라서, (탄소를 함유한 연료를 사용할 때) 단지 수증기와 탄소 이산화물 만이 전기화학 변환 과정 동안에 방출된다.Electrochemical energy sources, including fuel cells, are known in the art. In principle, the fuel cell works like a battery. However, unlike batteries, fuel cells do not deteriorate or require electrical recharge (if fuel and oxidants are constantly added to the fuel cell). As long as fuel and oxidant are supplied to the fuel cell, the fuel cell will (in practical) produce energy in the form of electricity and heat. Compared with batteries, there are several advantages in using fuel cells. An important advantage of the fuel cell is that its capacity is much higher than that of conventional batteries. Moreover, fuel cells are a relatively clean energy source. Primarily, depending on the nature of the fuel used, only water vapor and carbon dioxide (when using a carbon containing fuel) are released during the electrochemical conversion process.

전기 제품의 하우징의 일부분에 일체화되어 있는 종래의 배터리가 미국 특허 공보 US 5,180,645에 개시되어 있다. 장비의 하우징 내에 (영구적으로) 구축되거나 또는 이러한 하우징의 부분을 형성하는 일체화된 배터리는 다수의 이점을 가진다. 일체화된 배터리는 대개 전체적으로 보다 작은 크기와, 전체적으로 보다 가벼운 무게, 및 전자 디바이스의 보다 낮은 제작비의 결과를 가져온다. 그러나, 이러한 이점 외에, 전자 디바이스의 하우징의 일부와 일체적으로 형성된 알려진 전기화학 에너지 소스는 몇 가지 단점을 가진다. 이러한 단점 중 하나는, 희망하는 형태 및/또는 형식에 대한 선택이 극도로 제한되어 있기 때문에, 즉, 평평한 배터리의 형태와 형식으로만 제한되어 있기 때문에, 디자인에 대한 자유도가 비교적 제한적이라는 것이다. 따라서, 상기 전자 디바이스의 하우징의 형태가, 특정한 디바이스에 적당한 배터리의 형태와 형식으로 일반적으로 적응된다.A conventional battery which is integrated into a part of a housing of an electrical appliance is disclosed in US patent publication US 5,180,645. Integrated batteries that are built (permanently) within, or form part of, the housing of the equipment have a number of advantages. Integrated batteries usually result in smaller overall sizes, lighter overall weight, and lower manufacturing costs of electronic devices. However, in addition to these advantages, known electrochemical energy sources formed integrally with part of the housing of the electronic device have several disadvantages. One of these drawbacks is that the degree of freedom in design is relatively limited, since the choice of the desired shape and / or type is extremely limited, i.e., only with a flat battery type and type. Thus, the form of the housing of the electronic device is generally adapted to the form and form of battery suitable for the particular device.

도 1은 연료 전지에 대한 작동 원리에 대한 개략도.1 is a schematic diagram of the principle of operation for a fuel cell.

도 2는 본 발명에 따른 전기화학 에너지 소스의 봉입물(enclosure)에 대한 전체 사시도.2 is an overall perspective view of an enclosure of an electrochemical energy source in accordance with the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 전기화학 에너지 소스를 구비한 전기 면도기에 대한 사시도.3 is a perspective view of an electric shaver with an electrochemical energy source in accordance with the present invention.

본 발명의 목적은, 에너지 소스가 임의의 형태를 구비한 전자 디바이스에 적용될 수 있고, 그래서 상기 종래기술의 이점을 유지하면서도 전술된 단점을 초래하지 않는, 적어도 하나의 연료 전지를 포함하는 개선된 전기화학 에너지 소스를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention that an improved electricity comprising at least one fuel cell can be applied to an electronic device in which the energy source has any form, and thus does not lead to the disadvantages described above while maintaining the advantages of the prior art. To provide a chemical energy source.

이러한 목적은 서문에서 기재되어 있으며 또한 전기화학 에너지 소스가 곡선형이면서 평면인 외형을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기화학 소스에 의해 달성된다. 곡선형이면서 평면인 외형을 구비한 상기 전기화학 에너지 소스의 중요한 이점은, 상기 전기화학 에너지 소스에 관하여 희망하는 형태가 실현될 수 있다는 것이며, 따라서 상기 전기화학 에너지 소스의 형태와 형식에 관하여 선택의 자유도가 최신기술에 의해 제공되는 자유도에 비해 아주 많이 더 크다는 것이다. 따라서 상기 전기화학 에너지 소스의 외형은, 종래기술에서 알려진 기술에 비교하여, 배터리가 사용될 수 있는 전기 장치에서 부과되는 공간적 제한에 대해 적응될 수 있다. 따라서, 공간에 대한 관점에서, 전기 장치는, 상기 전기화학 에너지 소스의 외형에 대한 보다 자유로운 선택으로 인해, 여러 가지 경우에 있어서 보다 효율적으로 구성될 수 있으며; 이는 상기 장치에 있어서 공간을 절약하고 상기 장치의 디자인을 보다 자유롭게 할 수도 있다. 곡선형이면서 평면인 외형은, 오목형/볼록형 또는 물결형일 수도 있는 곡선형이면서 평면인 형태를 구비하는 곡선형의 배터리를 얻게 한다는 점이 주시된다. 그러나, 이 분야의 당업자가 고리 모양을 구비하는 각진 에너지 소스를 적용하는 것 또한 생각할 수 있다.This object is achieved by an electrochemical source which is described in the preamble and is characterized in that the electrochemical energy source has a curved and planar appearance. An important advantage of the electrochemical energy source with its curved and planar appearance is that the desired shape can be realized with respect to the electrochemical energy source, and thus the choice of shape and form with respect to the electrochemical energy source. The degree of freedom is much greater than that provided by the state of the art. The appearance of the electrochemical energy source can thus be adapted to the spatial limitations imposed on the electrical device in which the battery can be used, compared to the techniques known in the art. Thus, in terms of space, the electrical device can be more efficiently configured in many cases, due to more free choice of the appearance of the electrochemical energy source; This may save space in the device and allow more freedom in the design of the device. It is noted that the curved and planar appearance results in a curved battery having a curved and planar shape that may be concave / convex or wavy. However, it is also conceivable for those skilled in the art to apply an angular energy source having a ring shape.

바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 전기화학 에너지 소스는 아노드와 캐소드의 적층판(lamination)을 포함하며, 상기 적층판은 하나의 곡선형 평면에 놓이도록 곡선형의 형태를 구비한다. 따라서 비교적 얇고 긴 적층판이 비교적 간단한 방식으로 제공될 수 있다.In a preferred embodiment, the electrochemical energy source comprises a lamination of anode and cathode, the laminate having a curved shape to lie in one curved plane. Thus, relatively thin and long laminates can be provided in a relatively simple manner.

바람직하게는, 전해질은 양성자 교환 막(PEM: Proton Exchange Membrane)에 의해 형성된다. 고체 상태의 전해질인 상기 PEM은, 음전극에서 양전극으로 양성자의 이송을 제공한다. 상기 PEM의 작용 온도는 일반적으로 120℃까지이다. 연료 전지의 적용에 따라, 상이한 유형의 전해질이 사용될 수도 있다. PEM 이외에, 예를 들어, 알칼리(alkaline, AFC), 인산(phosphoric acid, PAFC), 용해된 탄산염(molten carbonate, MCFC), 및 고체 산화물(solid oxide, SOFC)등이 전해질로서 사용될 수도 있다. 바람직한 다른 일 실시예에 있어서, 상기 전해질은 액체 상태의 전해질로서, 특히, 상기 양전극과 음전극 사이에 위치하는 매트릭스에 유지되어 있는 알칼리, 인산 및 용해된 탄산염이다. 또한, 상기 매트릭스는 연료 전지에서 사용되는 전해질의 유형과 무관하게 다양할 수도 있다. 알칼리에 대해서는, 석면(asbestos)이 일반적으로 매트릭스로 사용되며, 인산에 대해서는, 탄화 실리콘(silicon carbide)이 사용되며, 용해된 탄산염에 대해서는, LiAlO2의 세라믹 매트릭스가 일반적으로 사용된다.Preferably, the electrolyte is formed by a Proton Exchange Membrane (PEM). The PEM, a solid electrolyte, provides the transfer of protons from the negative electrode to the positive electrode. The operating temperature of the PEM is generally up to 120 ° C. Depending on the application of the fuel cell, different types of electrolytes may be used. In addition to the PEM, for example, alkali (AFC), phosphoric acid (PAFC), molten carbonate (MCFC), solid oxide (SOFC) and the like may be used as the electrolyte. In another preferred embodiment, the electrolyte is a liquid electrolyte, in particular alkali, phosphoric acid and dissolved carbonates held in a matrix located between the positive and negative electrodes. In addition, the matrix may vary regardless of the type of electrolyte used in the fuel cell. As for alkali, asbestos is generally used as a matrix, for phosphoric acid, silicon carbide is used, and for dissolved carbonate, a ceramic matrix of LiAlO 2 is generally used.

바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 전기화학 에너지 소스는 전기적으로 함께 결합된 연료 전지의 적어도 하나의 어셈블리를 포함하며, 여기서 상기 어셈블리 내의 하나의 셀을 상기 어셈블리 내의 다른 셀로부터 절연시키기 위한 절연체 수단이 제공된다. 상기 연료 전지는, 전체 전력 출력을 증가시키기 위해 병렬로 및/또는 상기 연료 전지에 의해 발생되는 전압을 증가시키기 위해 직렬로 연결될 수도 있다.In one preferred embodiment, the electrochemical energy source comprises at least one assembly of fuel cells electrically coupled together, wherein an insulator means is provided for isolating one cell in the assembly from another cell in the assembly. do. The fuel cells may be connected in parallel to increase the overall power output and / or in series to increase the voltage generated by the fuel cell.

바람직한 또 다른 일 실시예에 있어서, 상기 연료 전지를 냉각시키기 위한 냉각 수단이 제공된다. 상기 냉각 수단은 연료 전지에 의해 발생되는 열을 제어하는데 적합하다. 냉각 수단은, 예를 들어, 판, 유연한 물질 층, 또는 일반적으로 냉각액체를 함유하는 튜브에 의해 형성될 수도 있다.In another preferred embodiment, cooling means for cooling the fuel cell is provided. The cooling means is suitable for controlling the heat generated by the fuel cell. The cooling means may be formed by, for example, a plate, a layer of flexible material, or a tube generally containing a cooling liquid.

바람직하게는, 상기 전기화학 에너지 소스가 상기 연료 전지에 전기적으로 결합되어 있는 적어도 하나의 배터리를 포함한다. 연료 전지와 배터리 또는 초축전기의 일체화는 소위 하이브리드(hybrid) 시스템 또는 하이브리드 에너지 소스를 만든다. 상기 하이브리드 시스템의 첫 번째 이점은, 고-부하 성능(high-load performance)이 성취될 수 있는 것이다. 비교적 높은 전력 출력이 생성되어야 하는 상황에서, 배터리 및 연료 전지는 모두가 실행될 수도 있다. 하이브리드 시스템의 또 다른 이점은, 배터리를 실행시킴으로써, 시스템이 비교적 낮은 온도에서 용이하게 시작될 수 있다는 것이다. 배터리와는 다르게, 일반적으로 연료 전지는 본질적으로 낮은 온도에서 비교적 느리게 기능한다.Preferably, the electrochemical energy source comprises at least one battery electrically coupled to the fuel cell. The integration of fuel cells with batteries or supercapacitors creates a so-called hybrid system or hybrid energy source. The first advantage of the hybrid system is that high-load performance can be achieved. In situations where a relatively high power output should be produced, both the battery and the fuel cell may be implemented. Another advantage of the hybrid system is that by running the battery, the system can be easily started at relatively low temperatures. Unlike batteries, fuel cells generally function relatively slowly at low temperatures.

양전극과 음전극에는, 상기 연료 전지에서 전기화학 반응을 가속하기 위한 촉매가 바람직하게 구비된다. 전기촉매의 유형은 일반적으로 사용되는 전해질에 따라 다르다. PEM 또는 PAFC의 경우, 대부분 플래티넘(platinum)이 전기촉매로 사용된다. AFC의 경우, 예를 들어, 니켈(nickel), 은(silver), 금속 산화물(metal oxides), 첨정석(spinels), 불활성화 금속(noble metals), 및 이들의 혼합물과 같이 광범위한 전기촉매가 사용될 수도 있다.The positive electrode and the negative electrode are preferably provided with a catalyst for accelerating the electrochemical reaction in the fuel cell. The type of electrocatalyst generally depends on the electrolyte used. In the case of PEM or PAFC, platinum is mostly used as an electrocatalyst. In the case of AFC, a wide range of electrocatalysts are used, such as, for example, nickel, silver, metal oxides, spinels, noble metals, and mixtures thereof. It may be.

바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 연료 전지는, 양전극, 음전극, 및 전해질에 형성된 공동에 침전되어 있는 중합체(polymer)에 의해 적층된다. 이러한 방법에서, 연료 전지는 소위 "리슬린(Lithylene)" 기술에 의해 형성된다. 이러한 "리슬린(Lithylene)"기술은 미국 특허 공보 US 6,432,576에서 보다 상세하게 기재되어 있다. 이러한 기술에 있어서, 활성물질층(active material layers)은 중합체에 끼워묻어지지 않지만, 상기 중합체는 오로지 물질 층을 함께 결합시키기 위해 사용된다. 연료 전지의 작용 온도가 광범위하게 다양할 수 있고 따라서 연료 전지의 구성요소를 상당히 팽창시키며 수축시키므로, 양전극과 음전극의 결합은 일반적으로 연료 전지에서 중요하다. 고체 상태의 전기적 접촉은, 모든 온도에서 연료 전지 내의 모든 구성요소 사이에서 유지되어야만 한다. 연료 전지의 모든 층에 대한 중합체 고정은 이러한 고체 상태의 접촉이 촉매 층과 전해질 사이에서 유지되게 할 수 있다. 중합체의 점성(viscosity)은, 연료의 누수가 방지되도록, 연료 전지 내에서의 비어 있는 공간을 충분히 채울 수 있도록 충분히 낮아야 한다. 상기 "리슬린(Lithylne)" 기술은, 연료 전지의 어셈블리("적층(stacks)")에서 특히 유리하며, 이는 상기 어셈블리가 어셈블리의 구성요소의 고정에 의해 비교적 좋은 기계적 힘(strength)을 획득할 수 있기 때문이다. 중합체 물질은 각각의 구멍(공동)의 형태에 맞도록 형성되며, 이에 의해 양전극, 음전극, 및 전해질을 모두 고정시킨다. 상기 어셈블리의 형태는, 어셈블리의 고정에 의해서, 비교적 용이하고 간단한 방법으로 유지될 수 있다. 구성요소가 중합체에 의해서 고정되는 사실에도 불구하고, 각각의 전극에 대한 연료와 산화체의 충분한 공급을 유지하는 것이 중요하다. In a preferred embodiment, the fuel cell is laminated by a polymer deposited in a cavity formed in the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte. In this way, the fuel cell is formed by the so-called "Lithylene" technique. Such "Lithylene" technology is described in more detail in US Patent Publication US 6,432,576. In this technique, active material layers are not embedded in the polymer, but the polymer is used solely to bond the material layers together. The combination of positive and negative electrodes is generally important in fuel cells, as the operating temperature of the fuel cell can vary widely and thus significantly expand and contract the components of the fuel cell. Electrical contact in the solid state must be maintained between all components in the fuel cell at all temperatures. Polymer immobilization to all layers of the fuel cell may allow this solid state contact to be maintained between the catalyst layer and the electrolyte. The viscosity of the polymer should be low enough to fill the vacant space in the fuel cell so as to prevent leakage of the fuel. The "Lithylne" technique is particularly advantageous in the assembly of fuel cells ("stacks"), which allows the assembly to obtain relatively good mechanical strength by fixing the components of the assembly. Because it can. The polymeric material is formed to fit the shape of each hole (cavity), thereby fixing both the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte. The form of the assembly can be maintained in a relatively easy and simple manner by fixing the assembly. Despite the fact that the components are fixed by the polymer, it is important to maintain a sufficient supply of fuel and oxidant for each electrode.

또한, 본 발명은 상기 전기화학 에너지 소스를 포함하는 전자 디바이스에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 전자 디바이스가 상기 전기화학 에너지 소스를 포함하는 하우징을 포함한다. 전기 디바이스의 상기 하우징에서, 평면적이면서 곡선적인 외형을 구비하는 전기화학 에너지 소스를 적용하는 이점은 이미 위에서 설명되어 있다.The invention also relates to an electronic device comprising said electrochemical energy source. Advantageously, said electronic device comprises a housing comprising said electrochemical energy source. In the housing of the electrical device, the advantages of applying an electrochemical energy source having a planar and curved contour have already been described above.

본 발명은, 도면에서 예시되어 있는 비-제한적인 실시예를 참조하여 이하에서 상세하게 설명될 것이다.The invention will be described in detail below with reference to the non-limiting embodiments illustrated in the drawings.

도 1은 연료 전지(1)에 대한 작동 원리를 도시한 개략도이다. 상기 연료 전지(1)는 양전극(2), 음전극(3), 및 상기 양전극(2)과 음전극(3) 사이에 위치하는 고체 상태의 전해질(4)을 포함한다. 이러한 특정한 실시예에 있어서, 상기 (고체 상태의) 전해질(4)은 양성자 교환막(PEM: Proton Exchange Membrane)에 의해 형성되며, 음전극(3)으로부터 양전극(2)에로의 양성자의 이송을 제공한다. 상기 양전극(2)은 산화체 소스(A)와 초과 산화체 및 반응물 출구(B)에 연결되며, 반면 상기 음전극(3)은 연료 소스(C)와 초과 연료 출구(D)에 연결된다. 이러한 특정한 실시예에 있어서, (가스상태의) 수소가 연료로 사용되며, (대기중의) 산소가 산화체로 사용된다. 양전극(2)과 음전극(3)은 전자 디바이스(5)에 전기적으로 연결된다. 사용중에, 수소가 음전극(3)에 반응하여 양성자와 전자를 발생시킬 것이다. 양성자는 상기 PEM을 통하여 양전극(2)에 전도될 것이며, 전자는 전자 디바이스(5)를 통해 상기 양전극(2)으로 이송될 것이다. 양전극(3)에서, 산소가 수용된 양성자 및 전자와 반응하여 반응물로서 물을 형성할 것이다. 연료 전지(1)에 첨가된 수소와 산소의 여분이나 사용되지 않은 소량은 바람직하게는 순환될 수도 있으며 입구(A)와 입구(C)를 통하여 각각 연료 전지에 다시 첨가될 수도 있다. 상기 양전극(2), 음전극(3), 및 전해질(4)은, "리슬린(Lithylene)" 기술에 따라 이러한 구성요소(2,3,4)를 관통(고정)하는 중합체 물질(9)에 의해 적층된다. 이러한 방법으로, 기계적으로 안정된 연료 전지(1)가 생성될 수 있다. 이러한 특정한 실시예에 있어서, 수소는 연료로 사용된다. 도시되어 있는 연료 전지(1)에서, 예를 들어, 메탄(methane) 또는 메탄올(methanol)과 같이 다른 종류의 연료를 사용하는 것을 생각할 수 있다. 산소 외에 또한 다른 산화체, 예를 들어, 과산화수소(hydrogen peroxide)가 연료 전지에서 사용될 수도 있다.1 is a schematic diagram showing the principle of operation for the fuel cell 1. The fuel cell 1 comprises a positive electrode 2, a negative electrode 3, and a solid electrolyte 4 located between the positive electrode 2 and the negative electrode 3. In this particular embodiment, the (solid) electrolyte 4 is formed by a proton exchange membrane (PEM) and provides the transfer of protons from the negative electrode 3 to the positive electrode 2. The positive electrode 2 is connected to the oxidant source A and the excess oxidant and reactant outlet B, while the negative electrode 3 is connected to the fuel source C and the excess fuel outlet D. In this particular embodiment, hydrogen (in gaseous state) is used as fuel and oxygen (in air) is used as oxidant. The positive electrode 2 and the negative electrode 3 are electrically connected to the electronic device 5. In use, hydrogen will react with the negative electrode 3 to generate protons and electrons. Protons will be conducted to the positive electrode 2 through the PEM, and electrons will be transferred to the positive electrode 2 through the electronic device 5. In the positive electrode 3, oxygen will react with the protons and electrons received to form water as a reactant. The excess or unused small amounts of hydrogen and oxygen added to the fuel cell 1 may preferably be circulated and added back to the fuel cell via inlet A and inlet C, respectively. The positive electrode 2, the negative electrode 3, and the electrolyte 4 are formed in a polymeric material 9 that penetrates (fixes) these components 2, 3, 4 according to the "Lithylene" technique. By lamination. In this way, a mechanically stable fuel cell 1 can be produced. In this particular embodiment, hydrogen is used as fuel. In the fuel cell 1 shown, it is conceivable to use other types of fuel, for example methane or methanol. In addition to oxygen, other oxidants may also be used in fuel cells, for example hydrogen peroxide.

도 2는 본 발명에 따른 전기화학 에너지 소스(6)에 대한 사시도이다. 상기 전기화학 에너지 소스(6)는 하나 이상의, 바람직하게는 적층된, 연료 전지를 포함한다. 도 2는, 전기화학 에너지 소스(6)가 (임의적으로 선택되는) 곡선형이면서 평면인 형태를 구비하고 있음을 명확하게 도시한다.2 is a perspective view of an electrochemical energy source 6 according to the invention. The electrochemical energy source 6 comprises one or more, preferably stacked, fuel cells. 2 clearly shows that the electrochemical energy source 6 has a curved and planar shape (optionally selected).

도 3은 본 발명에 따른 전기화학 에너지 소스(8)가 구비된 전기면도기(7)에 대한 사시도이다. 상기 전기화학 에너지 소스(8)는 전기면도기(7)의 하우징에 최적으로 수용될 수 있도록 곡선형의 형태를 구비한다. 상기 전기화학 에너지 소스(8)의 외형은, 예를 들어, 전기면도기(7)와 같이, 전기 디바이스에 의해서 부과되는 요구사항에 맞도록 선택되어질 수도 있으며, 이러한 방식으로 전기 장치에서 이용 가능한 공간이 상기 전기화학 에너지 소스(8)를 수용하는데 사용될 수 있다.3 is a perspective view of an electric shaver 7 equipped with an electrochemical energy source 8 according to the invention. The electrochemical energy source 8 has a curved shape so as to be optimally accommodated in the housing of the electric shaver 7. The appearance of the electrochemical energy source 8 may be chosen to meet the requirements imposed by the electrical device, for example the electric shaver 7, in this way the space available in the electrical device is It can be used to receive the electrochemical energy source 8.

상술한 바와 같이, 본 발명은 적어도 하나의 연료 전지를 포함하는 전기화학 에너지 소스에 이용된다.As mentioned above, the present invention is used in an electrochemical energy source comprising at least one fuel cell.

Claims (11)

- 음전극에 결합되는 제 1 전류 콜렉터와,A first current collector coupled to the negative electrode, - 상기 음전극에 연결되는 연료 소스와,A fuel source connected to said negative electrode, - 양전극에 결합되는 제 2 전류 콜렉터와,A second current collector coupled to the positive electrode, - 상기 양전극에 연결되는 산화체 소스와, 및An oxidant source connected to the positive electrode, and - 상기 음전극과 상기 양전극 사이에 위치하는 이온-전도성의 전해질을 구비하는 적어도 하나의 연료 전지를 포함하는 전기화학 에너지 소스에 있어서,An electrochemical energy source comprising at least one fuel cell with an ion-conducting electrolyte located between the negative electrode and the positive electrode, 상기 전기화학 에너지 소스가 곡선형이면서 평면인 외형을 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기화학 에너지 소스.The electrochemical energy source, characterized in that the electrochemical energy source has a curved and planar appearance. 제 1 항에 있어서, 상기 전기화학 에너지 소스는 상기 양전극과 음전극의 적층(lamination)을 포함하며, 상기 적층이 하나의 평면에 위치되도록 곡선형의 형태를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기화학 에너지 소스.2. The electrochemical energy source of claim 1, wherein the electrochemical energy source comprises a lamination of the positive and negative electrodes and has a curved shape such that the lamination is located in one plane. . 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전해질은 양성자 교환막(PEM: Proton Exchange Membrane)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기화학 에너지 소스.The electrochemical energy source according to claim 1 or 2, wherein the electrolyte is formed by a proton exchange membrane (PEM). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전해질은, 상기 양전극과 음전극 사이에 위치하는 매트릭스에서 유지되는 액체 상태의 전해질인 것을 특징으로 하는, 전기화학 에너지 소스.The electrochemical energy source according to claim 1 or 2, wherein the electrolyte is a liquid electrolyte held in a matrix positioned between the positive electrode and the negative electrode. 제 1 항, 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기화학 에너지 소스는 전기적으로 모두 결합되는 연료 전지의 적어도 하나의 어셈블리를 포함하며, 여기서 절연체 수단이 상기 어셈블리 내의 하나의 셀을 상기 어셈블리 내의 다른 셀로부터 절연시키기 위해 구비되는 것을 특징으로 하는, 전기화학 에너지 소스.5. The assembly of claim 1, wherein the electrochemical energy source comprises at least one assembly of fuel cells that are all electrically coupled, wherein an insulator means connects one cell in the assembly. An electrochemical energy source, characterized in that it is provided to insulate from other cells within. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 수단이 상기 연료 전지를 냉각시키기 위해 구비되는 것을 특징으로 하는, 전기화학 에너지 소스.Electrochemical energy source according to any of the preceding claims, characterized in that cooling means are provided for cooling the fuel cell. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기화학 에너지 소스는 상기 연료 전지에 전기적으로 결합되는 적어도 하나의 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기화학 에너지 소스.The electrochemical energy source of claim 1, wherein the electrochemical energy source comprises at least one battery electrically coupled to the fuel cell. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양전극과 음전극은, 상기 연료 전지에서의 전기화학 반응을 가속하기 위한 촉매를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전기화학 에너지 소스.The electrochemical energy source according to any one of claims 1 to 7, wherein the positive electrode and the negative electrode comprise a catalyst for accelerating an electrochemical reaction in the fuel cell. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연료 전지는, 상기 양전극, 음전극 및 전해질에서 형성되는 공동(cavities)에 증착되는 중합체(polymer)에 의해 적층되는 것을 특징으로 하는, 전기화학 에너지 소스.9. The electrochemical method of claim 1, wherein the fuel cell is laminated by a polymer deposited in cavities formed in the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte. Energy source. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따르는 전기화학 에너지 소스를 포함하는 전자 디바이스.Electronic device comprising an electrochemical energy source according to any of the preceding claims. 제 10 항에 있어서, 상기 전자 디바이스는 상기 전기화학 에너지 소스를 포함하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스.The electronic device of claim 10, wherein the electronic device comprises a housing that includes the electrochemical energy source.
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